2015电气测量技术(1-测量与测量误差)详解
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电气工程学院
1 . 测 量
1.3 单位制和量具
电压类的分贝定义:
在纯电阻的情况,功率与电压存在如下的关系 由P=U2/R，得 P2/ P1[dB]=10lg[(U22/R2)/ U12/R1)=20lg (U2/ U1) （R1=R2） 故，定义 U2/U1[dB]=20lg (U2/ U1) 同理，定义I2/ I1[dB]=20lg (I2/ I1)
国际单位制—国际上公认、统一使用单位的总和（SI）.
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电气工程学院
1 . 测 量
1.3 单位制和量具
① SI的组成 ② ③ ④
7个基本单位 2个辅助单位—弧度（rad）;球面度（sr） 具有专门名称的导出单位—V、C、F… SI单位的倍数的单位,用“接头词+SI单位”表示.
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电气工程学院
1 . 测 量
1 . 测 量
1.3 单位制和量具
为何引入“分贝”？
—人体对声光电等刺激的感觉强弱恰恰正比于这些刺激人体的 相应量的物理功率水准的对数值;——可以简化计算、压缩数值.
“分贝”的定义（原始定义）? 分为功率类的分贝和电压类的分贝 功率类的分贝定义:
"两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以 10".可与功率类比的量通常是指电流平方、电压平方、质点速度平 方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平 方、场强和声能密度等”. （P2/P1）dB=10log(P2/P1)
C
+
RL
u/(100V/div), i/(5A/div)
u i
5 4 3 i/A 2
PF≈0.69
1 0
t /(4ms/div)
0 1
2
3
4 5 6 7 8 f /(200Hz/div)
9 10
B-电网侧电压和电流的波形 图1-8
12
C-电网侧电流的频谱 电气工程学院
1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
1.3 单位制和量具
分贝( dB) ① “分贝”的引入 ② “分贝”的定义 ③ 关于“分贝”的几点说wk.baidu.com ④ 常出现的分贝值
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电气工程学院
1 . 测 量
噪声××分贝（dB）的含义？
噪声对人的影响 噪声的危害：听力,神经和心血管是噪声最易损害的三大系统。 30～40分贝是比较安静正常； >50分贝就会影响睡眠和休息； >70分贝易造成心烦意乱，精神不集中，影响工作效率，甚至 发生事故； 长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境，会严重影响听力和 导致其他疾病的发生。
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电气工程学院
1 . 测 量
1.1 测量及测量的三要素
仪器 + 方法 被测量 标准量
定量信息（数量）
计量？ 计量的三个主要特征?
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电气工程学院
1 . 测 量
国 家 标 准 Ⅰ 级 Ⅱ 级 Ⅲ 级 工 作 标 准 中国计 量院
中国测 试院
国家标 物中心 国 家 专 业 计 量 站 分 站
授权基准 实验室 行 业 计 量 中 心 国 防 计 量 中 心
洗衣机、缝纫机噪声为50~80分贝，电风扇的噪声为 30～65分贝，空调机、电视机为70分贝。 电气工程学院
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1 . 测 量
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1 . 测 量
dB(A),A表示的是A计权下测量的数据,是目前国内相关噪声法律法规 中规定的.由于人耳听到的声音最接近A计权，所以一般使用dB（A ） 电气工程学院 21
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1 . 测 量
1.3 单位制和量具
（1）单位制
• 单位制是为了保证测量结果可靠、具有可比性的必要条件.
• 1960年第十一届国际计量大会上正式通过国际单位制SI. • 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和国法定计量单位 》，决定我国法定计量单位以国际单位制为基础.
单位制—“基本单位”+“导出单位”的总和.
第一章
测量及测量误差
本 章 要 求
●加深对测量的理解； ●掌握常用测量方法的特点和应用场合； ●掌握误差的分类、特点，发现和减小误差的基本 方法； ●理解引用误差的引入，理解仪表的准确度等级与 测量误差的关系，掌握引用误差和仪表的准确度 等级的在测量在的应用； ●了解“分贝”的概念，掌握测量结果或物理量的“ 分 贝”表示。
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图 1-3
7
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1 . 测 量
◆ 常见信号波形图及频谱
图 1-5
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电气工程学院
1 . 测 量
◆ 数据域测量
图 1-6
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1 . 测 量
▲ 时域和频域测量的应用
① EMI设计 ② 器件选用
③ 计算功率因数
PF P / S cos
I1 1 THD i2 cos 1
大区国家计量中心 省级计量所 市（地）计量所 县（区）计量所
工矿企业、商店、研究院 所、医院、学校等
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1 . 测 量
1.2 测量方法
（1）按测量结果的获得方式 （2）按测量读数的获得方式
（3）按被测量的性质
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1 . 测 量
◆时域测量
图 1-1
6
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1 . 测 量
◆ 时域测量与频域测量
4 3 vu /(8dBμV/div) /(200V/div) u/ (40dBμV/div) 2 1
6
5
4
3 2 1 0 -1
0
-1
-2
-3
-4 f /(50kHz/div) t /(20μs/div)
-2 0
1
2
3
1-2 图 1-4
4 5 6 7 f /(1MHz/div)
PF cos 1
I1
2 I n n 1
10
THDi
2 I n n2
I1
100
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1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
图 1-7 单相桥式整流滤波时的交流输入电流电压功率
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1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
A
a b c
6
1.3 单位制和量具
（2）量具 作为比较基准的实物,并且是能体现测量单位大小的实物. 基 准 器—用现代科学技术水平能达到的最高准确度来 复现和保存计量单位的计量器具. 标准量具—按国家规定的准确度等级,作为检定依据的计 量器具. 工作量具—供给日常测量使用的计量器具
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1 . 测 量
A
40
L a b c
21 18
D
+
C
RL
30
20
15
12
i/A
i/A
10 0 -10
PF≈0.95
9
6 3 0
-20
-30 -40
t /(10ms/div)
0 1
2
3
4
5
6
7
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9
10
f /(200Hz/div)
B-电网侧的电流波形 图1-9
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C-电路网侧的电流频谱 电气工程学院
1 . 测 量
图1-10
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1 . 测 量
1.3 单位制和量具
电压类的分贝定义:
在纯电阻的情况,功率与电压存在如下的关系 由P=U2/R，得 P2/ P1[dB]=10lg[(U22/R2)/ U12/R1)=20lg (U2/ U1) （R1=R2） 故，定义 U2/U1[dB]=20lg (U2/ U1) 同理，定义I2/ I1[dB]=20lg (I2/ I1)
国际单位制—国际上公认、统一使用单位的总和（SI）.
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1 . 测 量
1.3 单位制和量具
① SI的组成 ② ③ ④
7个基本单位 2个辅助单位—弧度（rad）;球面度（sr） 具有专门名称的导出单位—V、C、F… SI单位的倍数的单位,用“接头词+SI单位”表示.
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1 . 测 量
1 . 测 量
1.3 单位制和量具
为何引入“分贝”？
—人体对声光电等刺激的感觉强弱恰恰正比于这些刺激人体的 相应量的物理功率水准的对数值;——可以简化计算、压缩数值.
“分贝”的定义（原始定义）? 分为功率类的分贝和电压类的分贝 功率类的分贝定义:
"两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以 10".可与功率类比的量通常是指电流平方、电压平方、质点速度平 方、声压平方、位移平方、速度平方、加速平方、力平方、振幅平 方、场强和声能密度等”. （P2/P1）dB=10log(P2/P1)
C
+
RL
u/(100V/div), i/(5A/div)
u i
5 4 3 i/A 2
PF≈0.69
1 0
t /(4ms/div)
0 1
2
3
4 5 6 7 8 f /(200Hz/div)
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B-电网侧电压和电流的波形 图1-8
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C-电网侧电流的频谱 电气工程学院
1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
1.3 单位制和量具
分贝( dB) ① “分贝”的引入 ② “分贝”的定义 ③ 关于“分贝”的几点说wk.baidu.com ④ 常出现的分贝值
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1 . 测 量
噪声××分贝（dB）的含义？
噪声对人的影响 噪声的危害：听力,神经和心血管是噪声最易损害的三大系统。 30～40分贝是比较安静正常； >50分贝就会影响睡眠和休息； >70分贝易造成心烦意乱，精神不集中，影响工作效率，甚至 发生事故； 长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境，会严重影响听力和 导致其他疾病的发生。
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1 . 测 量
1.1 测量及测量的三要素
仪器 + 方法 被测量 标准量
定量信息（数量）
计量？ 计量的三个主要特征?
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1 . 测 量
国 家 标 准 Ⅰ 级 Ⅱ 级 Ⅲ 级 工 作 标 准 中国计 量院
中国测 试院
国家标 物中心 国 家 专 业 计 量 站 分 站
授权基准 实验室 行 业 计 量 中 心 国 防 计 量 中 心
洗衣机、缝纫机噪声为50~80分贝，电风扇的噪声为 30～65分贝，空调机、电视机为70分贝。 电气工程学院
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1 . 测 量
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1 . 测 量
dB(A),A表示的是A计权下测量的数据,是目前国内相关噪声法律法规 中规定的.由于人耳听到的声音最接近A计权，所以一般使用dB（A ） 电气工程学院 21
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1 . 测 量
1.3 单位制和量具
（1）单位制
• 单位制是为了保证测量结果可靠、具有可比性的必要条件.
• 1960年第十一届国际计量大会上正式通过国际单位制SI. • 1984年2月国务院颁布了《中华人民共和国法定计量单位 》，决定我国法定计量单位以国际单位制为基础.
单位制—“基本单位”+“导出单位”的总和.
第一章
测量及测量误差
本 章 要 求
●加深对测量的理解； ●掌握常用测量方法的特点和应用场合； ●掌握误差的分类、特点，发现和减小误差的基本 方法； ●理解引用误差的引入，理解仪表的准确度等级与 测量误差的关系，掌握引用误差和仪表的准确度 等级的在测量在的应用； ●了解“分贝”的概念，掌握测量结果或物理量的“ 分 贝”表示。
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图 1-3
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1 . 测 量
◆ 常见信号波形图及频谱
图 1-5
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1 . 测 量
◆ 数据域测量
图 1-6
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1 . 测 量
▲ 时域和频域测量的应用
① EMI设计 ② 器件选用
③ 计算功率因数
PF P / S cos
I1 1 THD i2 cos 1
大区国家计量中心 省级计量所 市（地）计量所 县（区）计量所
工矿企业、商店、研究院 所、医院、学校等
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1 . 测 量
1.2 测量方法
（1）按测量结果的获得方式 （2）按测量读数的获得方式
（3）按被测量的性质
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1 . 测 量
◆时域测量
图 1-1
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1 . 测 量
◆ 时域测量与频域测量
4 3 vu /(8dBμV/div) /(200V/div) u/ (40dBμV/div) 2 1
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3 2 1 0 -1
0
-1
-2
-3
-4 f /(50kHz/div) t /(20μs/div)
-2 0
1
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1-2 图 1-4
4 5 6 7 f /(1MHz/div)
PF cos 1
I1
2 I n n 1
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THDi
2 I n n2
I1
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1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
图 1-7 单相桥式整流滤波时的交流输入电流电压功率
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1 . 测 量
◆ 时域和频域测量的应用
A
a b c
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1.3 单位制和量具
（2）量具 作为比较基准的实物,并且是能体现测量单位大小的实物. 基 准 器—用现代科学技术水平能达到的最高准确度来 复现和保存计量单位的计量器具. 标准量具—按国家规定的准确度等级,作为检定依据的计 量器具. 工作量具—供给日常测量使用的计量器具
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1 . 测 量
A
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L a b c
21 18
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i/A
i/A
10 0 -10
PF≈0.95
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-20
-30 -40
t /(10ms/div)
0 1
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f /(200Hz/div)
B-电网侧的电流波形 图1-9
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C-电路网侧的电流频谱 电气工程学院
1 . 测 量
图1-10